Humanoidalne roboty po raz pierwszy przeprowadziły operację na żywych organizmach

Dwa humanoidalne roboty uczestniczyły w prawdziwej operacji na żywych zwierzętach, podczas której chirurdzy usunęli pęcherzyki żółciowe u świń. Eksperyment zakończył się sukcesem, a wyniki badań opublikowano na łamach prestiżowego czasopisma „Nature”. To pierwszy przypadek, gdy roboty przypominające człowieka wykonały zabieg chirurgiczny na żywym organizmie.

Badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego podkreślają, że maszyny nie podejmowały samodzielnych decyzji. Każdy ruch narzędzi był kontrolowany przez chirurgów siedzących przy specjalnej konsoli. Mimo to eksperyment pokazuje, jak szybko rozwija się robotyka medyczna.

Humanoidalny robot zamiast kosztownej maszyny chirurgicznej

Największym zaskoczeniem nie jest sam zabieg, lecz sprzęt wykorzystany podczas operacji. Naukowcy postawili na humanoidalnego robota Unitree G1, który pierwotnie powstał jako uniwersalna konstrukcja do różnych zastosowań. Maszyna mierzy około 1,5 metra wysokości i waży niespełna 30 kilogramów. Nigdy nie projektowano jej z myślą o pracy na sali operacyjnej.

Zespół badaczy opracował własne adaptery pozwalające robotowi obsługiwać klasyczne narzędzia laparoskopowe oraz przygotował oprogramowanie wiernie odwzorowujące ruchy dłoni chirurga. W efekcie humanoid wykonywał dokładnie te czynności, które polecał operator.

Eksperyment miał odpowiedzieć na jedno pytanie: czy dostępny na rynku robot może sprostać wymaganiom nowoczesnej chirurgii bez konieczności budowy niezwykle kosztowej, specjalistycznej platformy.

Kilkadziesiąt tysięcy dolarów zamiast kilku milionów

Jednym z największych atutów projektu okazuje się cena. Podstawowa wersja robota Unitree G1 kosztuje około 13,5 tysiąca dolarów. Nawet po wyposażeniu go w bardziej zaawansowane dłonie oraz niezbędne elementy chirurgiczne całkowity koszt pozostaje wielokrotnie niższy od profesjonalnych systemów operacyjnych.

Dla porównania robot da Vinci, uznawany za światowego lidera w chirurgii robotycznej, kosztuje od kilkuset tysięcy do nawet kilku milionów dolarów. To ogromna inwestycja, na którą wiele szpitali zwyczajnie nie może sobie pozwolić.

Niewielkie rozmiary humanoidalnego robota również mają znaczenie. Maszyna zajmuje znacznie mniej miejsca niż klasyczne systemy chirurgiczne i może pracować tam, gdzie instalacja dużych urządzeń byłaby niemożliwa.

Dwie operacje zakończyły się sukcesem

Podczas eksperymentów chirurdzy sterowali robotami z wykorzystaniem specjalnej konsoli wyświetlającej trójwymiarowy obraz wnętrza organizmu. Operator kontrolował narzędzia podobnie jak w nowoczesnych systemach chirurgii robotycznej.

Pierwsza operacja została wykonana przy użyciu jednego humanoidalnego robota współpracującego z chirurgiem asystującym. W drugim zabiegu pracowały już dwa roboty jednocześnie, wspólnie obsługując narzędzia laparoskopowe.

Obie operacje zakończyły się powodzeniem, a pęcherzyki żółciowe zostały usunięte bez komplikacji.

Do pełnej autonomii jeszcze bardzo daleko

Choć osiągnięcie robi ogromne wrażenie, naukowcy studzą emocje. Roboty nie są jeszcze gotowe do samodzielnego operowania ludzi i przez długi czas pozostaną narzędziami w rękach chirurgów.

Podczas testów pojawiły się liczne ograniczenia. Operacje trwały znacznie dłużej niż przy użyciu profesjonalnych systemów. Zespół musiał wielokrotnie zatrzymywać pracę maszyn i przeprowadzać ich kalibrację. Problemem okazał się także niewielki zasięg ramion oraz opóźnienia w przekazywaniu ruchów operatora. Nawet doświadczeni chirurdzy wykonywali identyczne zadania szybciej przy użyciu standardowych platform robotycznych niż z wykorzystaniem humanoidów.

Robot będzie pomagał chirurgowi, ale go nie zastąpi

Autorzy projektu podkreślają, że ich celem nie jest stworzenie maszyny samodzielnie wykonującej operacje. Znacznie bardziej realna wydaje się wizja robota pełniącego funkcję inteligentnego asystenta.

Humanoid mógłby przygotowywać salę operacyjną, podawać narzędzia, pomagać przy prostszych czynnościach lub wykonywać zadania logistyczne. Dzięki temu lekarze mogliby skupić się na najbardziej wymagających etapach zabiegów.

Według badaczy pełna autonomia w chirurgii nadal pozostaje odległą perspektywą. Operacje należą do najbardziej wymagających procedur medycznych, dlatego każda decyzja musi być podejmowana przez człowieka.

Szansa dla szpitali z ograniczonym budżetem

Eksperyment z Uniwersytetu Kalifornijskiego może mieć ogromne znaczenie dla placówek, które nie dysponują kosztownym wyposażeniem. Niedrogi humanoidalny robot sterowany przez specjalistę znajdującego się setki kilometrów dalej mógłby w przyszłości wspierać leczenie pacjentów w małych szpitalach, regionach wiejskich, strefach katastrof czy podczas misji wojskowych.

„To ułamek kosztów i zajmuje ułamek miejsca na sali operacyjnej” – powiedział Shanglei Liu , adiunkt chirurgii na Wydziale Medycznym Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, w wywiadzie dla UC San Diego Today . „Łatwo więc go wdrożyć w dowolnym miejscu, od terenów wiejskich, przez pole bitwy, aż po kosmos”. 

To nadal odległa perspektywa, jednak najnowsze badania pokazują, że wykorzystanie humanoidalnych robotów w medycynie przestaje być jedynie futurystyczną wizją. Pierwszy krok właśnie został wykonany.